JP2012097202A - 炭化炉 - Google Patents

Abstract

【解決手段】供給部２９から処理筒６に供給された処理物は、一段目の区画筒部７の区画室２０から四段目の区画筒部１０の区画室２０にわたり連通孔２６を通して順次送られる際に、外筒２の加熱室２７の燃焼ガスにより各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して加熱されて炭化処理される。その炭化処理時に各区画室２０で生じた燃焼ガスは、排気部３０により引かれて通気孔２８から加熱室２７に流出する。その燃焼熱により加熱室２７が外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して加熱されるとともに、各区画室２０が略真空状態となる。処理筒６の各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０において処理物を略真空状態で攪拌羽根２５により攪拌するとともに滞留させながら順次炭化処理し、炭化処理した炭化物を処理筒６から排出部３４に排出する。
【効果】処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は処理物を炭化処理することができる炭化炉に関するものである。

従来の横型炭化炉おいては、例えば下記特許文献１に示すように、炭化室を有する処理筒を供給部と排出部との間で外筒内に横軸線を中心に回転可能に支持し、この外筒の内周と処理筒の外周壁の外周との間には排気部に連通する加熱室を設けるとともに、処理筒の外周壁には処理筒内の炭化室と外筒内の加熱室とを連通する通気孔を設けている。そして、外筒内の加熱室の燃焼ガスが処理筒の外周壁及び通気孔を介して処理筒内の炭化室を加熱するとともに、処理筒内の炭化室で生じた処理物の燃焼ガスが処理筒の外周壁及び通気孔を介して外筒内の加熱室を加熱する過程で、供給部から供給した処理物を処理筒内の炭化室で炭化処理し、炭化処理した炭化物を処理筒から排出部に排出する。

特開平１１−２８６６８４号公報

従来の横型炭化炉おいて、供給部から供給した処理物は、回転可能な処理筒内の底部に滞留しながら、処理筒内で炭化処理されて排出部から排出される。その炭化処理の際、処理筒の回転により処理物は攪拌されるが、処理筒の回転だけでは処理物の攪拌が十分に行われない。また、供給部側から排出部側へ処理筒を傾斜させて処理物を処理筒内の底部で滞留させながら排出する必要があるが、処理筒の傾斜角度に応じて処理物の排出時間及び滞留時間が設定されるため、処理物の排出時間及び滞留時間に合わせて処理筒の傾斜角度を最適なものに設定することが難しかった。さらに、搬送羽根により処理物を処理筒に強制供給したり処理筒から強制排出したりして処理筒に対する処理物の給排を円滑に行う必要があった。従って、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行われなくなるおそれがあった。

この発明は、炭化炉おいてその内部構造を改良して処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことを目的としている。

後記実施形態の図面（図１〜２に示す第１実施形態、図３に示す第２実施形態、図４に示す第２実施形態の別例、図５に示す第３実施形態、図６に示す第４実施形態）の符号を援用して本発明を説明する。

請求項１の発明にかかる炭化炉は、第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応し、下記のように構成されている。
供給部２９と排出部３４との間で外筒２内に支持した処理筒６には供給部２９と排出部３４とを結ぶ縦軸線２１ａに沿って複数の区画筒部７，８，９，１０を並設している。この処理筒６における各区画筒部７，８，９，１０内には連通孔２６により互いに連通する区画室２０を設けている。この各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０には例えばその縦軸線２１ａを中心に回転し得る攪拌羽根２５を設けている。この外筒２の内周と処理筒６における各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６の外周との間には排気部３０に連通する加熱室２７を設けている。処理筒６における各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６には各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０と外筒２内の加熱室２７とを連通する通気孔２８を設けている。供給部２９から処理筒６に供給された処理物が上下方向で互いに隣接する両区画筒部７，８，９，１０間の連通孔２６を通して上側の区画筒部７から下側の区画筒部１０に順次送られる際に、外筒２内の加熱室２７の燃焼ガスが各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０を加熱するとともに、各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０で生じた処理物の燃焼ガスが各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して外筒２内の加熱室２７を加熱する過程で、各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０で処理物を炭化処理し、炭化処理した炭化物を処理筒６から排出部３４に排出する。

請求項１の発明では、処理筒６の各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０において処理物を攪拌羽根２５により攪拌するとともに滞留させながら順次炭化処理して、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

請求項１の発明を前提とする請求項２の発明（第２実施形態及びその別例と第３実施形態とに対応）にかかる処理筒６において、上下方向で互いに隣接する両区画筒部７，８，９，１０間には外筒２内の加熱室２７の一部として外筒２の内周間を連通する誘導通路５７を設けている。例えば、前記区画筒部８，９，１０の外周には外筒２内の加熱室２７において燃焼ガスを外筒２の内周側から両区画筒部７，８，９，１０間の誘導通路５７に案内する誘導板５８を前記供給部２９と排出部３４とを結ぶ縦軸線２１ａを中心とする周方向に沿って並設した。請求項２の発明では、両区画筒部７，８，９，１０間の誘導通路５７により、外筒２内の加熱室２７で燃焼ガスの流れを良くして処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

請求項１または請求項２の発明を前提とする請求項３の発明（第３実施形態に対応）において、前記各区画筒部７，８，９，１０は区画筒部７，８，９，１０ごとに区画室２０を上下方向へ貫通して縦軸線２１ａに沿って延設された回転軸２１に支持され、前記攪拌羽根２５はこの回転軸２１を中心に回転し、各区画筒部７，８，９，１０及び区画筒部７，８，９，１０ごとの回転軸２１はそれぞれ外筒２に対し分離可能に支持した組付体として構成されている。請求項３の発明では、組付体としての各区画筒部７，８，９，１０及び各回転軸２１が外筒２に対し分離し得るので、組付体の数を変更したり、攪拌羽根２５や連通孔２６などの異なる組付体に変更したりして、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

請求項１から請求項３のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項４の発明（第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応）において、前記供給部２９に設けた供給口３２には処理筒６に供給する処理物の供給量を調節する供給量調節手段３２ａを設け、前記排出部３４に設けた排出口３７には処理筒６から排出する炭化物の排出量を調節する排出量調節手段３７ａを設けている。請求項４の発明では、処理筒６に対する処理物の給排量を調節して処理物の排出時間及び滞留時間を最適なものに設定し、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

請求項１から請求項４のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項５の発明（第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応）において、前記各攪拌羽根２５は供給部２９と排出部３４との間で各区画室２０を貫通して縦軸線２１ａに沿って延設された回転軸２１に支持され、前記攪拌羽根２５はこの回転軸２１を中心に回転し、この回転軸２1内には各区画室２０にわたり冷却流体が通る流路２２を設けている。請求項５の発明では、回転軸２１内の流路２２を通る冷却流体により、回転軸２１を冷却して回転軸２１の劣化を抑えることができる。

請求項１から請求項５のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項６の発明（第３実施形態とに対応）において、前記各区画室２０のうち最上の区画室２０の外周にある外周壁１３には、開閉手段６０ａにより開閉して最上の区画室２０と加熱室２７とを連通し得る一方の開口６０と、開閉手段６１ａにより開閉して最上の区画室２０と排気部３０に連通し得る他方の開口６１とを設けている。請求項６の発明では、これらの開口６０，６１の開閉により、最上の区画室２０で供給部２９から供給された処理物を乾燥することができる。

次に、請求項以外の技術的思想について実施形態の図面の符号を援用して説明する。
請求項１から請求項６のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする第７の発明（第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応）にかかる排出部３４には、炭化物が排出される排出室３４ａと、磁石により水に磁気を発生させた磁気水をこの排出室３４ａに吹き付ける磁気水導入管４４とを備えている。第７の発明では、排出室３４ａに排出された炭化物に磁気水導入管４４により磁気水を吹き付けて活性炭を容易に製造することができる。

第７の発明を前提とする第８の発明（第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応）において、前記排出部３４から排出された炭化物を回収する回収部３５には、排出室３４ａからの炭化物、または、排出室３４ａで磁気水導入管４４により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物に処理物を混ぜた混合処理物を収容する混合室４７を備えている。第８の発明では、混合室４７で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物を回収することができる。そのため、その混合処理物を供給部２９から供給すると、より一層良好な炭化処理を行うことができる。

第７の発明を前提とする第９の発明（第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応）において、前記排出部３４から排出された炭化物を回収する回収部３５には、排出室３４ａからの炭化物、または、排出室３４ａで磁気水導入管４４により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物に処理物を混ぜた混合処理物を収容する混合室４７と、排出室３４ａからの炭化物、または、排出室で磁気水導入管４４により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物を収容する単独回収室４８とを備え、この排出室３４ａからの炭化物または活性炭含有物をこの混合室４７と単独回収室４８とに区分する区画路４９を備えている。第９の発明では、混合室４７で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥処理または消臭処理または化学物質の低減処理を施した混合処理物を回収することができる。そのため、その混合処理物を供給部２９から供給すると、より一層良好な炭化処理を行うことができる。また、その混合処理物に利用しない炭化物または活性炭含有物を単独回収室４８から回収して有効利用することもできる。

第８の発明または第９の発明を前提とする第１０の発明（第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応）において、前記混合室４７に収容した混合処理物を前記供給部２９に搬送するコンベヤ５３，５４，５５を備えている。第１２の発明では、混合室４７で必要量の炭化物または活性炭含有物を処理物と混ぜて乾燥または消臭させた混合処理物をコンベヤ５３，５４，５５により供給部２９に自動搬送することができる。

請求項１から請求項６のうちいずれか一つの請求項の発明、または、第７〜１０の発明のうちいずれか一つの発明を前提とする第１１の発明（第１実施形態と第２実施形態及びその別例と第３実施形態と第４実施形態とに対応）において、外筒２内の加熱室２７に供給される空気に磁気を発生させる磁石４２を有する磁気空気導入管４０を備え、その磁気空気導入管４０には磁気空気の供給及び停止を行って空気供給量を変更し得る開閉弁４３を設けている。第１１の発明では、外筒２内の加熱室２７にマイナスイオン化された磁気空気を供給したので、加熱室２７における燃焼熱の温度を約７００〜１０００度の高温に効率良く上昇させ、化石燃料及び排気ガス中の化学物質を低減させつつ、外筒２内の加熱室２７で高温の燃焼熱を効率良く発生させることができる。また、磁気から生じたマイナスイオンによっても排気ガス中の化学物質を低減させることができる。

本発明は、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

第１実施形態に係る炭化炉を正面側から見て概略的に示す縦断面図である。 （ａ）は第１実施形態の処理筒において一段目の区画筒部を示す横断面図であり、（ｂ）は同じく二段目の区画筒部を示す横断面図であり、（ｃ）は同じく三段目の区画筒部を示す横断面図であり、（ｄ）は同じく四段目の区画筒部を示す横断面図である。 第２実施形態に係る炭化炉を正面側から見て概略的に示す縦断面図である。 （ａ）は第２実施形態の別例に係る処理筒において二段目の区画筒部を示す横断面図であり、（ｂ）は同じく三段目の区画筒部を示す横断面図であり、（ｃ）は同じく四段目の区画筒部を示す横断面図である。 第３実施形態に係る炭化炉を正面側から見て概略的に示す縦断面図である。 第４実施形態に係る炭化炉を正面側から見て概略的に示す縦断面図である。

まず、本発明の第１実施形態にかかる炭化炉について図１〜２を参照して説明する。
基台１上には上壁３と下壁４と上下両壁３，４間の外周壁５とにより円筒状に形成された外筒２が支持されている。外筒２は断熱材により覆われている。外筒２内にはその上下両壁３，４間で円筒状の処理筒６が支持されている。処理筒６においては、一段目（最上部）の区画筒部７と二段目（中間部）の区画筒部８と三段目（中間部）の区画筒部９と四段目（最下部）の区画筒部１０とが上側から下側へ順次並設されている。一段目の区画筒部７の直径が最も大きく設定され、二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０とが同じ直径に設定されている。一段目の区画筒部７は、外筒２の上壁３に取着された上壁１１と、その上壁１１に対し下方で隣接する区画壁１２（下壁）と、それらの間の外周壁１３とにより円筒状に形成されている。四段目の区画筒部１０は、外筒２の下壁４に取着された下壁１４と、その下壁１４に対し上方で隣接する区画壁１５（上壁）と、それらの間の外周壁１６とにより円筒状に形成されている。二段目の区画筒部８は、一段目の区画筒部７の区画壁１２（下壁）と兼用された区画壁１２（上壁）と、その区画壁１２（上壁）に対し下方で隣接する区画壁１７（下壁）と、それらの間の外周壁１８とにより円筒状に形成されている。三段目の区画筒部９は、四段目の区画筒部１０の区画壁１５（上壁）と兼用された区画壁１５（下壁）と、二段目の区画筒部８の区画壁１７（下壁）と兼用された区画壁１７（上壁）と、それらの間の外周壁１９とにより円筒状に形成されている。処理筒６の各区画筒部７，８，９，１０内には区画室２０が設けられている。各区画筒部７，８，９，１０には外筒２の上下両壁３，４間で支持された回転軸２１が貫通されて上下両壁３，４と上下両壁１１，１４及び各区画壁１２，１７，１５とに支持されている。回転軸２１は基台１に支持された電動モータ（図示せず）により回転中心線２１ａ（縦軸線）を中心に回転する。回転軸２１内には各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０にわたり冷却流体（冷却水または冷却空気）が通る流路２２が形成されている。外筒２の下壁４側で回転軸２１の下端部には回転軸２１が摺動して流路２２と連通する流体入口２３が接続されているとともに、外筒２の上壁３側で回転軸２１の上端部には回転軸２１が摺動して流路２２と連通する流体出口２４が接続されている。

各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０には攪拌羽根２５が回転軸２１に取着されている。攪拌羽根２５においては、回転軸２１に取着されたボス２５ａから延びる一対の腕２５ｂに羽根板２５ｃが取着されている。攪拌羽根２５の羽根板２５ｃの向き及び数などは区画室２０ごとに変えてもよい。一段目の区画筒部７と二段目の区画筒部８と間で兼用する区画壁１２と、二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９と間で兼用する区画壁１７と、三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０と間で兼用する区画壁１５とには、それぞれ、それらの区画室２０を互いに連通する連通孔２６が形成されている。外筒２の外周壁５の内周と各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６の外周との間には外筒２の上下両壁３，４間で加熱室２７が設けられている。各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６には複数の通気孔２８が周方向へ並設されて各区画筒部７，８，９，１０の区画室２０と外筒２内の加熱室２７とを連通している。

外筒２の上壁３の外側には供給部２９と排気部３０とが配設されている。供給部２９は上蓋３１ａと下蓋３１ｂとにより二重構造の供給室３１を有している。供給部２９において、一段目の区画筒部７の上壁１１に形成された供給口３２には供給量調節手段として外部操作により開閉可能な開閉蓋３２ａが支持されている。二重構造の供給室３１や開閉蓋３２ａにより密閉性を向上させている。また、排気部３０は、排気ファン３０ａを有し、外筒２内の加熱室２７と連通している。

外筒２の下壁４の外側で基台１には排出部３４と回収部３５とが配設されている。排出部３４において、四段目の区画筒部１０の下壁１４に排出口３６が形成され、排出口３６の下方で外筒２の下壁４に形成された排出口３７は排出部３４内の排出室３４ａに連通している。排出口３７には排出量調節手段として外部操作により開閉可能な開閉蓋３７ａが支持されている。開閉蓋３７ａにより密閉性を向上させている。

外筒２の外周壁５の外側にはガスや油などを燃料とする複数のバーナー３９が二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０との横に取着されている。各バーナー３９を点火すると、各バーナー３９により外筒２内の加熱室２７に供給されたガス等は燃焼して燃焼熱を発生させる。その燃焼熱により各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０が加熱される。

供給部２９に供給された処理物は、処理物の種類や大きさなどに応じて破砕され、供給口３２に送られて開閉蓋３２ａの開放により一段目の区画筒部７の区画室２０に供給される。その処理物は、区画室２０で攪拌羽根２５により攪拌されながら燃焼熱により略真空状態で炭化処理され、区画壁１２の連通孔２６を通って二段目の区画筒部８の区画室２０に落下する。このようにして、順次、一段目の区画筒部７の区画室２０から四段目の区画筒部１０の区画室２０にわたり略真空状態で炭化処理された処理物は、開閉蓋３７ａの開放に伴い四段目の区画筒部１０の区画室２０から排出室３４ａに排出され、回収部３５で回収される。その炭化処理時に各区画室２０で生じた燃焼ガスは、排気部３０の排気ファン３０ａにより引かれて各区画筒部７，８，９，１０の通気孔２８から加熱室２７に流出し、その燃焼熱により各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して外筒２内の加熱室２７が加熱されるとともに、各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０が略真空状態となる。加熱室２７の温度検出に伴い各バーナー３９の点火を制御し、処理物に応じて予め設定された温度に加熱室２７の温度を保つことができる。外筒２の外周壁５上には加熱室２７の酸素濃度の上昇時に開いて圧力を逃がす弁（図示せず）が設けられている。ちなみに、各区画筒部７，８，９，１０内の攪拌羽根２５については、それらの回転数を処理物の種類に応じて変更することができる。

外筒２の外周壁５の外側には複数の磁気空気導入管４０が二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０との横に取着されている。各磁気空気導入管４０においては、ファン４１や外筒２の内外の差圧により外筒２内の加熱室２７に供給される空気に対し磁気を発生させる永久磁石４２（例えば１２０００〜１５０００ガウス）を有し、磁気空気の供給及び停止を手動により行って供給空気量を変更し得る開閉弁４３が設けられている。より具体的には、例えば、複数の永久磁石４２を環状に並べて同極を互いに対向させたり異極を互いに対向させたりして、各永久磁石４２間に設けた通路に空気を通すと、空気がマイナスイオン化されて磁気空気になる。外筒２内の加熱室２７においては、マイナスイオン化された磁気空気の供給により燃焼熱の温度を各バーナー３９の熱エネルギー以上に効率良く上昇させて約６００〜１２００度の高温にすることができる。なお、開閉弁４３を電動にして自動的に開閉制御したり、ファン４１を自動的に駆動制御したりしてもよい。

排出部３４には水道管に接続された水導入管４４ａを有する磁気水導入管４４が取着されている。磁気水導入管４４においては、水道水に磁気を発生させる永久磁石４５（例えば１２０００〜１５０００ガウス）を有し、磁気水の供給及び停止を行って磁気水供給量を変更し得る開閉弁４６が設けられている。より具体的には、例えば、複数の永久磁石４５を環状に並べて同極を互いに対向させたり異極を互いに対向させたりして、各永久磁石４５間に設けた通路に水導入管４４ａを通すと、水道水に含まれる空気がマイナスイオン化され、水道水もマイナスイオン化されて磁気水になる。排出室３４ａに排出された炭化物に磁気水導入管４４により磁気水を吹き付けることができる。磁気水が炭化物に吹き付けられると、炭化物が冷却されるとともに、炭化物の熱（５００〜８００度）により磁気水蒸気が発生し、炭化物に含まれる二酸化炭素や燃焼ガスや炭化物周辺の空気とその磁気水蒸気との反応により、炭素が部分反応して炭化物が活性化されるとともに化学物質の低減された活性炭含有物（活性炭）に変化する。なお、磁気水導入管４４に開閉弁４６が設けられているが、この開閉弁４６を省略してもよく、その場合には開閉栓を有する水道ホースを磁気水導入管４４に対し着脱可能に接続してもよい。

排出部３４の下方に設置された回収部３５においては、混合箱４７（混合室）と単独回収箱４８（単独回収室）とが並設されている。排出部３４の底部に設けられた排出室３４ａの区画路４９においては、回動操作可能な開閉蓋５０と、混合箱４７と連通し得る落下口５１と、単独回収箱４８と連通し得る落下口５２とが設けられている。開閉蓋５０を落下口５１側に回動操作すると、落下口５２が開放され、開閉蓋５０を落下口５２側に回動操作すると、落下口５１が開放され、開閉蓋５０の中立状態では落下口５１と落下口５２とが共に開放される。各落下口５１，５２にも同様な磁気水導入管４４が取着されている。排出部３４上の磁気水導入管４４や落下口５１の磁気水導入管４４や落下口５２の磁気水導入管４４の使用の有無に応じて、排出室３４ａからの炭化物と、排出室３４ａで磁気水導入管４４により炭化物に磁気水を吹き付けて生成した活性炭含有物とのうち、いずれかのものが、落下口５１を通って混合箱４７に収容されるとともに、落下口５２を通って単独回収箱４８に収容される。外筒２の外側で混合箱４７と供給部２９との間にはバケットコンベヤ５３が設けられている。

排出室３４ａからの活性炭含有物（活性炭）または炭化物は、開閉蓋５０の開閉に伴い落下口５１を通って混合箱４７に収容された後に、処理物と混ぜられて混合処理物として収容され、開閉蓋５０の開閉に伴い落下口５２を通って単独回収箱４８に収容される。単独回収箱４８の活性炭含有物（活性炭）または炭化物はそのまま回収される。混合箱４７の混合処理物または炭化物は、攪拌された後に、ベルトコンベヤ５４によりバケットコンベヤ５３に搬送され、バケットコンベヤ５３からベルトコンベヤ５５により供給部２９の供給室３１に搬送され、処理筒６の一段目の区画筒部７に戻されて再処理される。

排気部３０で消臭消煙された排気により生じる熱を排気ファン３０ａにより加熱室２７やバケットコンベヤ５３や混合箱４７に戻す加熱路（図示せず）が設けられている。排気部３０で生じる熱を冷暖房や発電にも利用することもできる。

次に、本発明の第２実施形態にかかる炭化炉について第１実施形態との相違点を中心に図３を参照して説明する。
処理筒６において、一段目の区画筒部７の下壁１２ａと二段目の区画筒部８の上壁１２ｂとが、二段目の区画筒部８の下壁１７ａと三段目の区画筒部９の上壁１７ｂとが、三段目の区画筒部９の下壁１５ａと四段目の区画筒部１０の上壁１５ｂとが、それぞれ互いに分離されている。その下壁１２ａと上壁１２ｂとの間、その下壁１７ａと上壁１７ｂとの間、その下壁１５ａと上壁１５ｂとの間には、それぞれ、連通孔２６を有する連通筒５６が連結されているとともに、外筒２の内周間を連通する誘導通路５７が外筒２内の加熱室２７の一部として形成されている。各バーナー３９により外筒２内の加熱室２７に供給されたガス等は燃焼して外筒２の内周ばかりでなく各誘導通路５７にも導かれ、それらの燃焼熱により各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０が加熱される。

次に、本発明の第２実施形態の別例にかかる炭化炉について第２実施形態との相違点を中心に図４を参照して説明する。
各区画筒部８，９，１０の上壁１２ｂ，１７ｂ，１５ｂの外周には複数の誘導板５８が周方向に沿って等間隔で並設されている。各バーナー３９から外筒２内の加熱室２７に供給された燃焼ガスは、外筒２の内周に沿った回転流となって流れながら外筒２の内周側から各誘導板５８間を通って誘導通路５７に案内される。

次に、本発明の第３実施形態にかかる炭化炉について第２実施形態との相違点を中心に図５を参照して説明する。
回転軸２１においては、一段目の区画筒部７と二段目の区画筒部８との間の誘導通路５７と、二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９との間の誘導通路５７と、三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０との間の誘導通路５７とで、それぞれ、連結部５９を有している。連結部５９は、雌雄ねじ機構（図示せず）であって、例えば、互いに隣接する両雄ねじ部に螺合された雌ねじ筒を回動させると、両雄ねじ部が互いに接近または離間して区画筒部７，８，９，１０ごとに回転軸２１を分断することができるようになっている。

外筒２において外周壁５上にねじ締結された上壁３を供給部２９や流体出口２４とともに取り外す。次に、外筒２において上壁３上にねじ締結された外周壁５を取り外す。その際、区画筒部７，８，９，１０を支える。次に、各連結部５９を順次回動操作して区画筒部７，８，９，１０ごとに回転軸２１を分断する。その後、一段目の区画筒部７と二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０とに分離するとともに、それらの連通筒５６も各区画筒部７，８，９，１０から取り外して、それらを外筒２から分離した組付体とする。各区画筒部７，８，９，１０（組付体）においては、各ねじ締結部分を分解して、上下両壁１１，１４及び各区画壁１２ａ，１２ｂ，１７ａ，１７ｂ，１５ａ，１５ｂと外周壁１３，１８，１９，１６とに分離したり、回転軸２１から攪拌羽根２５のボス２５ａを分離したり、攪拌羽根２５の腕２５ｂから羽根板２５ｃを分離したりすることができる。

また、一段目の区画筒部７の外周壁１３には、外部操作可能な開閉蓋６０ａにより開閉し得る開口６０が設けられているとともに、外部操作可能な開閉蓋６１ａにより開閉し得る開口６１がその開口６０に対する反対側で設けられて排気部３０に連通されている。加熱室２７内の排気ガスは、それらの開閉蓋６０ａ，６１ａを開いた状態で、排気部３０の排気ファン３０ａにより開口６０から区画室２０に引き込まれた後に開口６１を通って排気部３０に排気される。

次に、本発明の第４実施形態にかかる炭化炉について第１実施形態との相違点を中心に図６を参照して説明する。
一段目の区画筒部７と二段目の区画筒部８との間の区画壁１２と、二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９との間の区画壁１７と、三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０との間の区画壁１５とは、それぞれ、回転軸２１の回転中心線２１ａに対し直交する方向の両側のうち一方の側で半円板状をなし、区画室２０を連通する連通孔２６を有している。各区画筒部７，８，９，１０には半円板状の各区画壁１２，１７，１５に隣接して半円状の開口６２（連通孔）が形成されている。一段目の区画筒部７と二段目の区画筒部８との間の開口６２は、前記区画壁１７の上方に位置している。二段目の区画筒部８と三段目の区画筒部９との間の開口６２は、前記区画壁１２の下方及び前記区画壁１５の上方に位置している。三段目の区画筒部９と四段目の区画筒部１０との間の開口６２は、前記区画壁１７の下方に位置している。

供給室３１に供給された処理物は、一段目の区画筒部７の区画室２０に供給されて区画壁１２に載せられる。区画壁１２の連通孔２６を通って二段目の区画筒部８の区画室２０に落下した処理物は、開口６２を通って三段目の区画筒部９の区画室２０に落下して区画壁１５に載せられ、区画壁１５の連通孔２６を通って四段目の区画筒部１０の区画室２０に供給される。その際、各区画壁１２，１５上で処理物は攪拌羽根２５により極低速で攪拌されながら燃焼熱により略真空状態で炭化処理される。

また、一段目の区画筒部７の区画室２０で炭化処理された処理物は、開口６２を通って二段目の区画筒部８の区画室２０に落下して区画壁１７に載せられる。区画壁１７の連通孔２６を通って三段目の区画筒部９の区画室２０に落下した処理物は、開口６２を通って四段目の区画筒部１０の区画室２０に供給される。その際、区画壁１７上で処理物は攪拌羽根２５により極低速で攪拌されながら燃焼熱により略真空状態で炭化処理される。

また、二段目の区画筒部８の区画室２０で炭化処理された処理物は、開口６２を通って三段目の区画筒部９の区画室２０に落下して区画壁１５に載せられる。三段目の区画筒部９の区画室２０で炭化処理された処理物は、開口６２を通って四段目の区画筒部１０の区画室２０に供給される。その際、区画壁１７，１５上で処理物は攪拌羽根２５により極低速で攪拌されながら燃焼熱により略真空状態で炭化処理される。

本実施形態は下記の効果を有する。
（１） 第１〜４実施形態において、供給部２９から処理筒６に供給された処理物は、一段目の区画筒部７の区画室２０から四段目の区画筒部１０の区画室２０にわたり連通孔２６を通して順次送られる際に、外筒２内の加熱室２７の燃焼ガスにより各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して加熱されて炭化処理される。その炭化処理時に各区画室２０で生じた燃焼ガスは、排気部３０の排気ファン３０ａにより引かれて各区画筒部７，８，９，１０の通気孔２８から加熱室２７に流出する。その燃焼熱により外筒２内の加熱室２７が各区画筒部７，８，９，１０の外周壁１３，１８，１９，１６及び通気孔２８を介して加熱されるとともに、各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０が略真空状態となる。処理筒６の各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０において処理物を略真空状態で攪拌羽根２５により攪拌するとともに滞留させながら順次炭化処理し、炭化処理した炭化物を処理筒６から排出部３４に排出する。従って、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

（２） 第２〜３実施形態では、各区画筒部７，８，９，１０間の誘導通路５７により、外筒２内の加熱室２７の一部として外筒２の内周間を連通するので、外筒２内の加熱室２７で燃焼ガスの流れを良くして処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。また、区画筒部８，９，１０の外周には外筒２内の加熱室２７において燃焼ガスを外筒２の内周側から各区画筒部７，８，９，１０間の誘導通路５７に案内する誘導板５８を周方向に沿って並設したので、外筒２内の加熱室２７で燃焼ガスの流れをより一層良くすることができる。

（３） 第３実施形態において、各区画筒部７，８，９，１０及び区画筒部７，８，９，１０ごとの回転軸２１はそれぞれ組付体として外筒２に対し分離し得るので、組付体の数を変更したり、攪拌羽根２５や連通孔２６などの異なる組付体に変更したりして、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

（４） 第１〜４実施形態においては、供給量調節手段としての開閉蓋３２ａや排出量調節手段としての開閉蓋３７ａにより、処理筒６に対する処理物の給排量を調節して処理物の排出時間及び滞留時間を最適なものに設定し、処理物の炭化処理を効率良く円滑に行うことができる。

（５） 第１〜４実施形態においては、回転軸２１内の流路２２を通る冷却流体により、回転軸２１を冷却して回転軸２１の劣化を抑えることができる。
（６） 第３実施形態においては、一段目の区画筒部７の外周壁１３に設けた開口６０，６１の開閉により、外筒２の加熱室２７から排気ガスを一段目の区画筒部７の区画室２０を通して排気部３０に引き込んで、区画室２０の処理物を乾燥することができる。

（７） 第１〜４実施形態では、加熱室２７に磁気空気を導入して磁場を生じさせると、電子レンジの場合と同様に電子が揺さぶられて粒子間摩擦に伴う熱が生じるとともに、磁力線やＮ極やＳ極が非常に複雑にぶつかり合って化学物質同士が磁気を通して熱を伝える。従って、外筒２内の加熱室２７においては、バーナー３９の点火と相俟って、燃焼熱の温度をバーナー３９の熱エネルギー以上に効率良く上昇させて約６００〜１２００度の高温にすることができる。このような理論に基づき、各種処理物について行った実験でも、磁気空気の導入よる温度上昇効果などを確認することができた。このように、磁気空気の導入により、外筒２内の加熱室２７や処理筒６の各区画筒部７，８，９，１０内の区画室２０を容易に高温化することができ、化石燃料の使用量を低減することができる。その際、処理当初はバーナー３９などの熱源を必要とするが、処理物の炭化処理時に処理物自体から発生するガスの燃焼熱の利用により、化石燃料の使用量を低減することができる。また、処理物を８００度以上で炭化処理して排気ガス中の化学物質を低減させることができるとともに、磁気から生じたマイナスイオンによっても排気ガス中の化学物質を低減させることができる。さらに、高温処理の必要な処理物についても、容易に炭化処理することができる。

（８） 排出室３４ａの炭化物を水で冷却すると活性炭になることが一般的に古くから知られている。第１〜４実施形態では、この炭化物に磁気水を吹き付けると、前述したように、炭化物の熱（５００〜８００度）により磁気水蒸気が発生し、炭化物に含まれる二酸化炭素や燃焼ガスや炭化物周辺の空気とその磁気水蒸気との反応により、炭素が部分反応して炭化物が活性化された活性炭含有物（活性炭）に変化する。特にミネラルなどの不純物を含む水では、磁気による相互吸引力によりクラスターが小さくなって微細で均一な多孔質となり、吸着力の高い良好な活性炭になる。

（９） 第１〜４実施形態では、排出室３４ａの活性炭含有物または炭化物を区画路４９で区分して混合箱４７に供給し、混合箱４７で必要量の活性炭含有物または炭化物を処理物と混ぜた混合処理物をコンベヤ５３により供給部２９に供給することができる。排出された炭化物は高い熱エネルギーを有しているため、水分率の高い処理物を乾燥させて水分率を低くし、８００度以上の高温で効率よく炭化処理することができる。従って、化石燃料の使用量を低減するとともに排気ガス中の化学物質を低減させることができる。例えば、粘着性の高いうどんやチーズやみそや汚泥などの処理物を炭化物でコーティングするため、それらの処理物を供給部２９に円滑に収容するとともに、処理筒６の各区画筒部７，８，９，１０に対するそれら処理物の付着も防止することができる。また、活性炭含有物と混ぜた混合処理物を消臭することができる。

（１０） 第１〜４実施形態では、混合処理物に利用しない活性炭含有物または炭化物のみを区画路４９で区分して単独回収箱４８から回収し、その活性炭含有物を各種の用途に利用することもできる。例えば、圧縮機で処理してペレット状に加工した燃料や、土壌改良材や、水及び空気の浄化及び消臭や、水分取りなどに再利用することができる。

前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。
・ 処理条件に応じて、各区画筒部７，８，９，１０を有する四段式の処理筒６以外に、複数段例えば二段式や三段式や五段式以上の処理筒６に変更することができる。

・ 供給部２９において供給口３２と供給室３１との間には電動モータにより回転する螺旋状の搬送羽根を設けてもよい。供給部２９に搬送羽根がない場合には、大きい処理物（例えばゴミ袋など）を破砕せずにそのまま供給することができ、また、搬送羽根に絡み付き易いも処理物（例えば、粘着性の高いうどんやチーズやみそや汚泥など、石や鉄などの固形物）を供給することができる。供給部２９に搬送羽根がある場合には、開閉蓋３２ａの開放状態でも、小さい処理物（例えば籾殻）を供給量調節手段としての搬送羽根により順次供給することができる。

・ 排出部３４において排出口３７には電動モータにより回転する螺旋状の搬送羽根を設けてもよい。排出部３４に搬送羽根がある場合には、開閉蓋３７ａの開放状態でも、小さい処理物（炭化物）を排出量調節手段としての搬送羽根により順次排出することができる。

・ 供給部２９に対し処理物を手動により供給するようにしてもよい。

２…外筒、６…処理筒、７，８，９，１０…処理筒の区画筒部、１３，１６，１８，１９…区画筒部の外周壁、２０…区画筒部の区画室、２１…回転軸、２１ａ…回転中心線（縦軸線）、２２…回転軸の流路、２５…区画筒部の攪拌羽根、２６…区画筒部の連通孔、２７…外筒の加熱室、２８…区画筒部の通気孔、２９…供給部、３０…排気部、３２…供給口、３２ａ…開閉蓋（供給量調節手段）、３４…排出部、３７…排出口、３７ａ…開閉蓋（排出量調節手段）、５７…誘導通路、５８…誘導板、６０，６１…開口、６０ａ，６１ａ…開閉蓋（開閉手段）。

Claims (6)

1. 供給部と排出部との間で外筒内に支持した処理筒には供給部と排出部とを結ぶ縦軸線に沿って複数の区画筒部を並設し、この処理筒における各区画筒部内には連通孔により互いに連通する区画室を設けるとともに、この各区画筒部内の区画室には攪拌羽根を設け、この外筒の内周と処理筒における各区画筒部の外周壁の外周との間には排気部に連通する加熱室を設けるとともに、処理筒における各区画筒部の外周壁には各区画筒部内の区画室と外筒内の加熱室とを連通する通気孔を設け、供給部から処理筒に供給された処理物が上下方向で互いに隣接する両区画筒部間の連通孔を通して上側の区画筒部から下側の区画筒部に順次送られる際に、外筒内の加熱室の燃焼ガスが各区画筒部の外周壁及び通気孔を介して各区画筒部内の区画室を加熱するとともに、各区画筒部内の区画室で生じた処理物の燃焼ガスが各区画筒部の外周壁及び通気孔を介して外筒内の加熱室を加熱する過程で、各区画筒部内の区画室で処理物を炭化処理し、炭化処理した炭化物を処理筒から排出部に排出することを特徴とする炭化炉。
2. 前記処理筒において上下方向で互いに隣接する両区画筒部間には外筒内の加熱室の一部として外筒の内周間を連通する誘導通路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の炭化炉。
3. 前記各区画筒部は区画筒部ごとに区画室を上下方向へ貫通して縦軸線に沿って延設された回転軸に支持され、前記攪拌羽根はこの回転軸を中心に回転し、各区画筒部及び区画筒部ごとの回転軸はそれぞれ外筒に対し分離可能に支持した組付体として構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の炭化炉。
4. 前記供給部に設けた供給口には処理筒に供給する処理物の供給量を調節する供給量調節手段を設け、前記排出部に設けた排出口には処理筒から排出する炭化物の排出量を調節する排出量調節手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一つの請求項に記載の炭化炉。
5. 前記各区画筒部は供給部と排出部との間で各区画室を貫通して縦軸線に沿って延設された回転軸に支持され、前記攪拌羽根はこの回転軸を中心に回転し、この回転軸内には各区画室にわたり冷却流体が通る流路を設けたことを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一つの請求項に記載の炭化炉。
6. 前記各区画室のうち最上の区画室の外周にある外周壁には、開閉手段により開閉して最上の区画室と加熱室とを連通し得る一方の開口と、開閉手段により開閉して最上の区画室と排気部に連通し得る他方の開口とを設けたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一つの請求項に記載の炭化炉。
   
   

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